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Urbanisme et énergie
Association Urbanistes
du Languedoc-Roussillon
Montpellier - 21 janvier 2013210113a
Thierry SALOMON
Responsable-Développement
IZUBA énergies
Aujourd’hui, la conception est trop linéaire et séquentielle
Architecte
VérificationRT
Dimensionnement des équipements
BET fluides
EsquisseAPS
APDDCE
UrbanisteProgramme
Demain, la conception doit être encore plus intégrée
ArchitecteUrbaniste
CalculsRéglementaires
PRO
Énergéticien
Analysecoût global
impacts environnementaux
Simulationthermique été et hiver
éclairage naturel
ProgrammeConception
Exécution
La démarche négaWatt
D’abord, prioriser
les besoins et les
services
énergétiques
essentiels
Privilégier les
chaînes
énergétiques
efficaces de la
ressource à l’usage
Produire et
substituer par des
énergies de flux et
non de stocks
Demande d’énergie
Production
Sobriété : la forme urbaine peut la minimiser l’énergie grise
Un exemple : le nombre de
niveaux a une nette influence
sur l’énergie grise, à mode de
constructif identique.
Analyse EPFLProjet Métamorphose Lausanne
Efficacité : importance des matériaux sur l’énergie grise
[A, préfabriqué béton armé + isolation PU + cadre alu] est nettement plus énergivore
que les modes constructifs [B et C] traditionnels.
Le choix [D] en ossature-bois et dalles mixtes bois/béton permet de réduire la
consommation de 140 à 90 MJ/m2 par an sur toute la vie de la construction !
Analyse EPFL projet Métamorphose Lausanne
Efficacité éco-constructive : optimiser la captation solaire
L’analyse du potentiel d’ensoleillement et des
ombrages doit se faire dès les premières
esquisses sur les formes urbaines
Analyse IZUBA sur Pléiades-ComfieProjet ZAC Aéroport Montpellier
Efficacité éco-constructive : limiter les masques solaires
Pour des bâtiments passifs (niveau PassivHaus), les consommations de chauffage
augmentent de 50 % si le masque solaire moyen passe de 20° à 35°
Analyse EPFL projet Métamorphose Lausanne
Efficacité : valoriser toutes les énergies sur le site
Récupérer toutes les
pertes thermiques, par
exemple sur la chaleur des
eaux usées dans les
canalisations avec transfert
de l’énergie aux bâtiments
via une pompe à chaleur
La seule analyse périmètrique en énergie finale ne suffit pas …
EfEnergies finales
délivrées par desfournisseurs
ExEnergies finales
exportées
Cconsommation
Bilan aux bornes du périmètre étudié(ZAC, quartier, ville, territoire)
Ef + Er - Ex = C
ErEnergies
renouvelables endogènes
… il faut une analyse globale, au niveau de l’énergie primaire
EfEnergies finales
exogènes délivrées par des
fournisseurs
Cconsommation
Bilan local périmétriqueEf + Er - Ex = C
Bilan globalPf –=Pe ?
PfEnergies primaires fossiles ou fissiles
déstockées
PrÉnergies primaires
renouvelables
ConversionFinal > Primaire
PeEnergie primaire
fossiles ou fissiles évitées
TransformationPrimaire > Final
ErEnergies
renouvelables endogènes
ExEnergies finales
exportées
= ?
Analyse des flux d’énergie « du local au global »
Energie primaire
Environnement
Impact globalExtraction Transport
Production centralisée
Distribution
Ressourcesfossiles
Ressourcesrenouvelables
Epuisement des ressources
ChauffageElectricitéspécifique
Mobilité
Besoins
Vecteurs énergétiques
Demande = OffreEnergie
finale
Impact local
Eau chaudeFroid
Refroidissement
Simulation dynamique sur un quartier entier
ZAC Batignolles 400 000 m2 SHONEtude IZUBA énergies sur PLEIADES + COMFIE
Analyse des flux énergétiques
Pas de vision uniquement « carbo-centrée » …
… mais des comparatifs
multicritères entre variantes :
PAC géoth
744
307
201170
379
777
363
125 124
4614 3
505
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0G OE 1Ps 1RBs 1Bs 1BPs+ 2BPs+
TEP non renouvelables
Tonnes CO2
TEP non renouvelables
Gaz à effet de serre en équivalent-CO2
Déchets nucléaires
% Renouvelables
% Autoproduction énergétique de la zone étudiée
Projets
Références
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ECS
Chauff
Froid
Un exemple, sur une ZAC à Montpellier : un impact énergétique quasi-nul, une
gestion optimale du stock géothermal inter-saisonnier
Bilan en énergie primaire : un périmètre de ZAC à quasi-énergie positive !Comparatif tous usages hors consommations privatives, avec photovoltaïque, entre une solution niveau RT (chauffage et ECS gaz
condensation, climatisation par PAC air-air, pas de PV ni ECS solaire) et les performances du projet.
Stock inter-saisonnier : un stock quasi-
équilibré par récupération en hiver de
l’énergie estivale en excès
Niveau RT Projet
Apport au stock en MWh
Chaleur extraite du stock en MWh
Exemple sur une ZAC à Montpellier : une collaboration dès l’esquisse entre urbaniste et
énergéticien pour optimiser les orientations, les protections solaires et le potentiel PV
Solstice d’hiver, 11 h : apports solaires sur les logements - parkings sur zones masquées - potentiel PV optimal
Solstice d’été, 17 h : orientation « sensible » Ouest minimale – potentiel PV non masqué en toiture du
tertiaire
²
Une approche et des outils d’analyse déjà
utilisés par IZUBA énergies à Paris (ZAC de
Rungis, ZAC Cardinet, Batignolles), Grenoble,
Frontignan (Hérault) …
P�EIADES C��FIE RT
Interface PLEIADES
Saisie graphique
ALCYONEFichier descriptif
NBDM
Biblio composants et
METEOCALC
Scénarios personnalisés
Outils CAOSketchUp - IFC
Scénarios conventionnels
DPEexistant
Conception Règlementation
Simulation
COMFIEMoteur CSTB
Éclairage(Radiance)
SimulationThermiqueDynamique
HQE + ACV EQUER
Thierry SALOMON